Vores nuværende bedste teorier om universet antyder, at mørk energi får det til at udvide hurtigere og hurtigere, men nye observationer fra det mørke energispektroskopiske instrument antyder, at denne mystiske kraft faktisk bliver svagere svagere
Stjernespor over Mayall -teleskopet i Arizona, der huser det mørke energispektroskopiske instrument
Dark Energy er et af de mest mystiske træk ved vores univers – vi ved ikke, hvad det er, men det kontrollerer, hvordan universet ekspanderer såvel som dets ultimative skæbne. Nu har en undersøgelse af millioner af himmelske genstande afsløret, at vi måske har tænkt på det hele forkert, med potentielt dramatiske konsekvenser for kosmos.
”Dette er det største tip, vi har om arten af mørk energi i de cirka 25 år, siden vi opdagede det,” siger Adam Riess ved Johns Hopkins University i Maryland.
Resultatet kommer fra tre års værdi af data indsamlet af Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) i Arizona. Ved at kombinere disse data med andre målinger, såsom kort over den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling og supernovaer, har DESI-teamet konkluderet, at mørk energi kan have ændret sig over tid-direkte modsigende standardmodellen for kosmologi, kaldet Lambda-CDM.
”Dette er forkant med menneskelig viden,” siger Desi -teammedlem vil percival ved University of Waterloo i Canada. ”Vi ser noget forbløffende med hele universet.”
Desi er monteret på et teleskop og fungerer ved at måle det “røde skift” af lys, der udsendes af fjerne galakser, eller hvordan bølgelængderne i det lys strækkes, når det bevæger sig gennem universet. Fra dette kan forskere bestemme, hvor meget universet er udvidet under lysets rejse og beregne, hvordan denne udvidelse ændrer sig. Indtil videre har teamet analyseret lys fra næsten 15 millioner galakser og andre lyse genstande på himlen.
I årtier er fysikere enige om, at universet ekspanderer med en fast accelerationshastighed, en kosmologisk konstant kendt som Lambda, der er blevet fortolket som et skub på mørk energi. Men i april 2024 viste Desis målinger de første tip om, at universet faktisk kan accelerere mindre hurtigt over tid – hvilket gør den kosmologiske konstant ikke så konstant.
Riess, der ikke er på Desi -teamet, siger, at han på det tidspunkt ikke var sikker på, om fundet ville fortsætte med flere data. Faktisk er det kun blevet stærkere. ”Det er meget spændende for mig, at det ser ud til, at (teamet) ikke fandt noget problem i analysen efter endnu et år, og efter at de har tilføjet flere data. Hvis noget, er resultatet mere markant,” siger han.
Når det er sagt, opfylder konstateringen stadig ikke det statistiske niveau “5 Sigma”, som fysikere konventionelt bruger til at markere en opdagelse som ægte, snarere end en statistisk fluke. Den aktuelle analyse når højst 4,2 Sigma, men teammedlem Mustapha Ishak-Boushaki på University of Texas i Dallas siger, at holdet mener, at resultatet, da Desi fortsat tager data, skal nås 5 Sigma inden for to år. ”Dette resultat om mørk energi er noget, som vi ikke forventede at ske i vores levetid,” siger han.
En forsikring, siger Ishak-Boushaki, er, at konstateringen ikke kun er afhængig af data fra Desi, men også på flere andre undersøgelser af universet. Riess sammenligner situationen med en flerbenet afføring, hvor det at bryde et ben-eller fjerne et datasæt-ikke gør konklusionen fuldt ud smuldrer.
Hvis man antager, at benene holder, kunne universet se meget anderledes ud end vores nuværende billede af det. Hvis mørk energi bliver svagere, kan universet nå en tilstand, hvor det udvides med en konstant hastighed i stedet for hurtigere og hurtigere, siger Ishak-Boushaki. Nogle dramatiske scenarier bliver også mere plausible, såsom “Big Crunch”, hvor Cosmos begynder at indgå kontrahering i stedet for at udvide og til sidst kollapser ind på sig selv, siger han.
Universets nøjagtige fremtid forbliver et åbent spørgsmål, og DESI er ikke det eneste værktøj, som forskere bruger til at besvare det. Riess peger på flere andre undersøgelser af universet, såsom NASAs Nancy Grace Roman Space Telescope og Vera Rubin Observatory i Chile, som er designet til at hjælpe med at kaste lys over den sande natur af mørk energi.
Mens matematiske modeller for et univers med skiftende mørk energi stadig har brug for at indhente disse observationer, siger Percival, at han forventer, at fremtidig teoretisk arbejde vil hjælpe med at designe endnu flere eksperimenter, der direkte vil teste vores antagelser om denne mystiske styrke.
”Så vidt teoretiske modeller åbnede Pandoras kasse lige. Vi sad fast med en kosmologisk konstant,” siger Ishak-Boushaki. ”Vi sidder ikke længere fast.”